Rekord (adatszerkezet)
A rekord a legegyszerűbb adatszerkezetek egyike, amely két vagy több egymástól független és potenciálisan eltérő típusú változót (mezőt) foglal egyetlen egységbe. A rekord mezői a memóriában szigorúan egymást követően foglalnak helyet a rekordban történő felsorolásuk sorrendjében, bár szóhatárra igazítás alkalmazása esetén az egyes mezők között kitöltő (filler) adatterületek is jelen lehetnek, amelyek tartalma nem definiált. A rekord méretét a mezők és ezen kitöltő területek összege határozza meg.
A legtöbb programozási nyelv a beépítettek mellett megengedi saját rekordszerkezetek definiálását is a programozó számára, amelyhez tipikusan a rekord mezői nevének és típusának felsorolását követeli meg. A rekordok egymásba ágyazhatók - azaz egy rekord mezője maga is lehet egy rekord -, és egyes nyelvekben (pl. Pascal) lehetőség van alternatív ill. feltételes rekordszerkezet definiálására is, ami a rekord egy részének több eltérő mezőkészletként történő értelmezését is lehetővé teszi. Ebben az esetben a rekord mérete a a fix mezők ill. a legnagyobb alternatív mezőkészlet méretének összegével egyezik.
A rekord mezőit a programozási nyelvek szintjén általában nevükön keresztül lehet elérni, gépi kódra fordítva azonban a rekord kezdőcímét meghatározó báziscímhez képest eltolással kerülnek elérésre.
A legtöbb objektumorientált programozási nyelv az objektumokat belsőleg rekordokként kezeli, azzal a különbséggel, hogy az objektumok adatmezői mellett azok metódusainak címet is ez a speciális - a programozó számára nem látható és elérhető - rekord részeként tárolja, az ún. Virtuális Metódus-Táblában (VMT).
Rekordok használata különböző nyelvekben[szerkesztés]
C[szerkesztés]
#include <stdio.h>
struct _datum {
int ev; // mehetne akár "int ev, ho, nap;" szintaktikával is.
int ho;
int nap;
};
int main() {
struct _datum datum = {2010,8,6};
printf("Ev : %d\n",datum.ev);
printf("Ho : %d\n",datum.ho);
printf("Nap: %d\n",datum.nap);
return 0;
}
Go[szerkesztés]
package main
import "fmt"
type TDatum struct {
ev, ho, nap int
}
func main() {
datum := TDatum{2010,8,6}
fmt.Println("Ev :",datum.ev)
fmt.Println("Ho :",datum.ho)
fmt.Println("Nap:",datum.nap)
}
Pascal[szerkesztés]
Program Rekord;
Type TDatum = Record
ev:String;
ho:1..12;
nap:1..31;
End;
Var datum:TDatum; {egy TDatum típusú rekord létrehozása}
Begin
{hivatkozás a rekord egyes mezőire}
datum.ev:=2010;
datum.ho:=7;
datum.nap:=11;
{illetve lekérdezés}
With datum Do Begin
WriteLn('Ev : ',ev);
WriteLn('Ho : ',ho);
WriteLn('Nap: ',nap);
End;
ReadLn;
End.
Python[szerkesztés]
Ha az asszociatív tömb (a Python kifejezésével: szótár) nem jó megoldás számunkra, akkor osztályt definiálunk, amelyben kötöttek a változók.
#!/usr/bin/python
class datum(object):
def __init__(self, ev=None, ho=None, nap=None):
self.ev=ev
self.ho=ho
self.nap=nap
ma = datum(2010,8,6)
print ma.ev
print ma.ho
print ma.nap
Mivel a nyelv megengedi új attribútumok hozzáadását saját osztályok példányaihoz, lehetséges megkötés nélküli rekord-szerű osztályt is használni:
class struct(object): #üres osztály
pass
datum = struct()
datum.ev = 2010
datum.ho = 9
datum.nap = 3
szemely = struct()
szemely.nev = "Pista"
szemely.kor = 42
szemely.kutyaja = "Bodri"
szemely.kedvenc_etele = "paprikás krumpli"
A 2.6-os verzió óta lehetséges egy harmadik megközelítés is: a collections modul namedtuple metódusa segítségével olyan osztályokat hozhatunk létre, amelyek a beépített tuple adattípushoz hasonlóan működnek, de az egyes adattagokat rekordszerűen, név szerint is elérhetjük:
import collections
Datum = collections.namedtuple('Datum', ['ev','ho','nap'])
datum = Datum(2010, 8, 6) #inicializáció a felsorolás sorrendjében
datum = Datum(nap=6, ho=8, ev=2010) #inicializáció tetszőleges sorrendben
print datum.nap #elérés név szerint
#kimenet: 6
print datum[2] #elérés sorrend alapján
#kimenet: 6
print datum #teljes struktúra kiíratása
#kimenet: Datum(ev=2010, ho=8, nap=6)
Rekordok használatának célja, fizikai felépítés[szerkesztés]
A rekordok fontos feladatot látnak el, hiszen elemi adatokból (illetve rekurzióval már korábban létrehozott rekord szerkezetekből) építhetünk összetett adatszerkezeteket ily módon. A rekordok ezzel jobban modellezik a valós feladatok adatigényét és az elemi tagok összefogásával ez egy kezdeti lépés az objektum orientált szemlélet egységbe foglalás fogalma felé.
A rekordok használata tipikusan két fő területre osztható.
A programon belüli használat esetén a korábban említett szóhatárra illesztés nem okoz problémát. Ilyenkor annak használata ill. a használat módja a hatékonyság kérdése. A szóhatárra illesztéssel a memória igény növekszik, de a használat sebessége növekszik, hiszen a CPU kevesebb órajellel képes a szóhatáron található elemi adat olvasására/írására. Vagyis a nagyon nagy számban memóriában tárolt rekord esetén célszerű byte határra igazítani a rekord mezőit, ezzel memóriát takarítani meg.
Mivel a szóhatár fogalom is egy elvonatkoztatás, pl. mást-mást jelent 32 bites és 64 bites környezetben, így a nem kizárólag egyetlen rendszeren belül használt rekordok esetén a mezők byte/egyéb határra illesztése alapvetően fontos döntés, amit dokumentálni kell a helyes használathoz.
Ha pl. fileba írjuk a rekordokat vagy hálózaton át továbbítjuk azokat, akkor az azokat olvasó programnak fontos feladata, hogy a rekordok mezőinek fizikai méretét és formátumát valamint a mezők illesztését egyformán kezeljék.